Materiał wychwytujący cez z odpadów radioaktywnych

Materiał wychwytujący cez z odpadów radioaktywnych

Naukowcy z Northwest University w USA opracowali materiał selektywnie wychwytujący ze ścieków jony radioaktywnego cezu. Jony sodu, które nie stanowią zagrożenia skażeniem promieniotwórczym pozostają w oczyszczanych ściekach.

Nowy materiał wykonany jest z warstw galu, siarki oraz związku antymonu. Naukowcy z Weinberg College of Arts and Sciences (Northwest University) - Mercouri G. Kanatzidis, Charles E. oraz prof. Emma H. Morrison z sukcesem zastosowali go do oczyszczenia solanki z atomów cezu, której skład odpowiada ściekom powstającym w elektrowniach atomowych.

Cząstka materiału filtracyjnego zbudowana jest w ten sposób, że po wniknięciu w jego wnętrze jonu cezu, następuje skurcz takiej cząstki powodując unieruchomienie radioaktywnego jonu. Początkowo porowata cząstka, z wieloma molekularnymi „okienkami” wypełniona jest kationami organicznymi, które na zasadzie wymiany jonowej zastępowane są stopniowo jonami cezu. Oddziaływania pomiędzy jonami cezu a atomami siarki zawartymi w materiale powodują zamknięcie struktury cząstki wypełnionej jonami cezu. Dzięki temu materiał w 100% wychwytuje jony cezu, pozostając obojętnym dla jonów sodu.

Oczyszczanie ścieków nuklearnych z cezu przypomina szukanie igły w stogu siana – twierdzi Kanatzidis. Ścieki takie mają bardzo duże stężenie sodu, tysiąckrotnie przekraczające stężenie cezu. Jak dotąd nie było efektywnej metody oczyszczania tego typu ścieków z cezu. Naukowcy chcą dopracować swoją metodę tak, aby radioaktywne cząstki były zatężane i w kolejnym kroku odpowiednio zagospodarowywane, a resztę ścieków stanowiła pozbawiona radioaktywności woda.

Artykuł nt. nowego materiału filtracyjnego znaleźć można w internetowym wydaniu czasopisma „Nature Chemistry”.

(pj)